【开发篇】十五、Spring Task实现定时任务

上一篇用Quartz来实现了定时任务，但相对来说，这个框架还是比较繁琐。Spring Boot默认在无任何第三方依赖的情况下使用Spring-context模块下提供的定时任务工具 Spring Task。

1、使用示例

@EnableScheduling开启定时任务功能：

@SpringBootApplication

@EnableScheduling

public class TaskApplication {   

	public static void main(String[] args) {  
	      
		SpringApplication.run(TaskApplication.class, args); 
		   
	}
}

接下来就可以通过@Scheduled注解方式自定义定时任务：

@Component
public class ScheduledBean {    

	@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")    
	public void printLog(){  
	      
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":run...");  
		 
	}
}

重启服务：

2、相关配置

以上是基本使用，还可配置一些通用配置，如下：

spring:  
  task:    
    scheduling:      
      # 任务调度线程池大小，因为要开线程异步，最多能开几个线程？，默认 1     
      pool:       
        size: 1      
      # 调度线程名称前缀 默认 scheduling-，程序线程一多，不好找，加了它可读性高     
      thread-name-prefix: ssm_     
      shutdown:        
        # 线程池关闭时，是否等待所有任务完成        
        await-termination: false        
        # 调度线程关闭前最大等待时间，确保最后一定关闭（如果等待，最多等几秒）        
        await-termination-period: 10s

注意thread-name-prefix配置，是日志里定时任务的线程的前缀，默认为scheduling-num，num即序号。以上这个配置由TaskSchedulingProperties类从yaml中接收。

3、@Scheduled注解

整理下@Scheduled注解的常用属性：

• cron，cron表达式，语法跳这篇【cron表达式语法】
• fixedDelay，固定时延。从上次任务执行结束的时间开始，到下个任务开始的时间间隔。不关心任务逻辑、任务本身执行多长时间。下图为fixedDelay为4s时的示意图：

• fixedRate，固定频率。在理想情况下，下一次开始和上一次开始之间的时间间隔是一定的，但当如果上一次任务因为其他原因超时好久，而pool.size的默认值为1，即默认情况下 Spring Boot 定时任务是单线程执行的，那下一轮任务就会被阻塞。类比地铁每隔10分钟发一列，也就是说所有列车其实已经安排好了时刻表，理想情况下，每列车准点发就行了，互不影响，但是如果其中一列晚点，那么就会导致下一列晚点。

• initialDelay：初始化延迟时间，也就是第一次延迟执行的时间。这个参数对 cron 属性无效，只能配合 fixedDelay 或 fixedRate 使用。如 @Scheduled(initialDelay=5000,fixedDelay = 1000) 表示第一次延迟 5000 毫秒执行，下一次任务在上一次任务结束后 1000 毫秒后执行。

fixedDelay和fixedRate，都是和两轮任务有关，但前者关注的是第一轮的结束时间和第二轮的开始时间的这个间隔。而后者关注的都是两轮的开始时间中间的这个间隔。

4、Spring Task单线程下的阻塞坑

demo代码，演示两个任务在单线程下的阻塞：

@Component
public class ScheduleTask {

    /**
     * 上一次任务执行完后，歇一秒，再执行下一轮
     * 执行一次任务耗时5秒
     */
    @Scheduled(fixedDelay = 1000)
    public void task1() throws InterruptedException {
    
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + "==>  spring task 1 ==> "
                + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS"))
        );
                
        Thread.sleep(5000);
    }

    /**
     * 下轮任务在上一轮任务开始后2秒执行.
     * 执行一次任务耗时可忽略
     */
    @Scheduled(fixedRate = 2000)
    public void task2() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + "==>  spring task2 ==> "
                + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS"))
        );
    }

}

执行效果：

可以看到task2被连续执行三次，且不妙的是两次任务开始时间没有间隔2s。这就是单线程下阻塞导致的问题，task1执行的5秒内，task2按预定的间隔触发的任务被阻塞，等task1一执行完，就会立刻执行这些阻塞的任务。这个延迟和堆积在生产中还是很严重的。

5、Spring Task阻塞问题的处理思路

第一种是直接改配置文件：

既然问题在单线程，一个线程处理不过来而导致的问题，那让定时任务的执行改为多线程就行了：

pring:  
  task:    
    scheduling:      
      # 任务调度线程池大小，因为要开线程异步，最多能开几个线程？，默认 1     
      pool:       
        size: 1     
        # 像上面的demo，设size为2即可 

第二种是定义配置类，实现SchedulingConfigurer接口，设置taskScheduler：

@Configuration
public class ScheduleConfig implements SchedulingConfigurer {
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        //设定一个长度10的定时任务线程池，这个大小自己判断
        taskRegistrar.setScheduler(Executors.newScheduledThreadPool(10));
    }
}

以下是这种的方式之所以能实现的源码解析：

可以从@EnableScheduling注解源码开始分析得出，先看这个注解导入的SchedulingConfiguration类：

返回一个调度注解Bean的后置处理器：

往下跟这个后置处理器的构造方法，看到了ScheduledTaskRegistrar，

往下跟也就看到了为什么Spring Task默认是单线程的，这里new的是一个单线程的调度执行器：

而上面自己写配置类，setScheduler即可跳过上面的默认单线程配置。

第三种是加@Async注解开启异步任务

启动类加@EnableAsyn开启注解支持c，在定时任务方法上加入注解@Async

@Async
@Schedule(...)
public void task1(){
	//...
}


@Async
@Schedule(...)
public void task2(){
	//...
}

如果有@Async这个注解的额外配置需求，参考：

//非必须，看自己需求
@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor poolTaskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    poolTaskExecutor.setCorePoolSize(4);
    poolTaskExecutor.setMaxPoolSize(6);
    // 设置线程活跃时间（秒）
    poolTaskExecutor.setKeepAliveSeconds(120);
    // 设置队列容量
    poolTaskExecutor.setQueueCapacity(40);
    poolTaskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    // 等待所有任务结束后再关闭线程池
    poolTaskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
    return poolTaskExecutor;
}

6、Spring Task在分布式环境中